一种电池防爆阀及电池制造技术

本实用新型专利技术公开了一种电池防爆阀及电池，属于储能器件技术领域。防爆阀为一体成型片状结构，其上由外至内依次包括相接的焊接部、爆破部和加强部，爆破部上开设有闭合的爆破刻痕，其特征在于：所述加强部上开设若干条加强筋，加强筋两端连通至爆破刻痕，同时加强筋的厚度大于爆破刻痕的厚度。安装有上述防爆阀的电池，其防爆阀开启压力可达0.65～0.95MPa。其防爆阀开启压力可达0.65～0.95MPa。其防爆阀开启压力可达0.65～0.95MPa。

【技术实现步骤摘要】
一种电池防爆阀及电池


[0001]本技术涉及储能器件
，具体为一种电池防爆阀及电池。

技术介绍

[0002]动力电池盖板具有耐高温、高绝缘性、高密封性和良好安全性能，由于锂电池在使用过程中可能出现高温高压气体，倘若不能排出锂电池外部就可能发生爆炸起火引发严重安全事故，所以电池盖板厂家在设计时特将盖板上设有防爆装置，在电芯内部压力过大的情况下，防爆装置会自动打开泄压，以戒备出现爆炸的现象。
[0003]锂电池主要采用刻痕、焊防爆膜等方式作为锂电池的防爆装置，当电池升温电池内部气体膨胀、压力增大到一定程度时，刻痕或者防爆膜脱焊、破裂，放气泄压，从而避免电池爆炸。锂电池防爆装置结构上要做到充分的一致性较为困难，并且这种防爆装置放气泄压的启动压力值大，这样在电池发生异常情况下不能立即放气泄压，导致锂电池发生爆炸。
[0004]申请人一直致力于电芯防爆片的研究，并于2022年11月01日公开了中国专利申请：一种锂电池防爆阀，其专利申请号为202210965481.4，该防爆阀阀片包括焊接部、爆破部、加强部，爆破部设有第一刻痕，加强部上设有第二刻痕，第二刻痕的深度小于第一刻痕的深度，第二刻痕的端部距离第一刻痕的距离为X，距离X大于零，该防加强筋不与爆破区刻痕位置连通，在保证防爆片开启压力的前提下，加强筋与刻痕不连通能够减弱加强筋对防爆阀本体变形的抑制，降低阀体的变形量，从而保证防爆片刻痕处能够预留充分的残余厚度，在中长期的使用过程中，能够提升电芯的安全性能，改善防爆阀漏液问题。但是，该防爆阀阀片第一刻痕处撕裂后易掉落电池包造成短路，并且防爆片受开启压力影响的变形程度还需进一步改进。
[0005]现有技术中也不乏对防爆阀的结构改进，例如，中国申请号为202010679715.X，申请公布日为2020年11月10日，公开了一种动力电池防爆阀结构及其加工工艺，其中防爆刻痕内外侧均开设环形封闭的加强筋：第一加强筋、第二加强筋，同时防爆刻痕预留有安全位。但是，该防爆阀受开启压力影响的变形强度依旧需进一步改进。
[0006]综上所述，针对防爆阀阀片的改进仍是目前亟需研究的问题。

技术实现思路

[0007]1.要解决的问题
[0008]本技术提供了一种电池防爆阀，其目的在于改善目前防爆阀在开启压力影响下的强度。进一步提出具有该电池防爆阀的电池。
[0009]2.技术方案
[0010]为了解决上述问题，本技术所采用的技术方案如下：
[0011]一种电池防爆阀，为一体成型片状结构，其上由外至内依次包括相接的焊接部、爆破部和加强部，爆破部上开设有闭合的爆破刻痕，所述加强部上开设若干条加强筋，加强筋两端连通至爆破刻痕，同时加强筋的厚度大于爆破刻痕的厚度，此处爆破刻痕的厚度是指
爆破刻痕处的残余壁厚。其中，闭合的爆破刻痕优选跑道形。
[0012]作为本技术一种可能的实施方式，所述焊接部上与爆破部相接处设有连接位，所述连接位的厚度大于或等于加强筋的厚度。
[0013]作为本技术一种可能的实施方式，连接位的宽度为0.1～2.5mm。
[0014]作为本技术一种可能的实施方式，针对于尺寸较大的防爆阀，仅一条加强筋，加强面会有受力不均问题，所以本技术中针对31*20型号防爆阀在加强筋平行设计2条加强筋，加强筋将防爆阀加强部均匀划分，电芯内压产气时受力更均匀，优选加强筋垂直于跑道形的爆破刻痕。
[0015]作为本技术一种可能的实施方式，加强筋至少一端贯穿爆破刻痕且连通至焊接部，加强筋从加强部连通爆破刻痕并延伸至焊接部，可以提升加强部及焊接部的强度。
[0016]作为本技术一种可能的实施方式，加强筋至少一端贯穿爆破刻痕且延伸至连接位，加强筋在连接位处延伸的长度小于或等于连接位的宽度。
[0017]作为本技术一种可能的实施方式，所述爆破刻痕为环状闭合结构，爆破刻痕上设有一段安全位，所述安全位的厚度大于加强筋的厚度，且安全位的厚度小于焊接部的厚度，其中，焊接部的厚度是指焊接部上非连接位处的厚度；安全位的作用是电芯内压达到防爆阀开启压力时，防爆阀从爆破刻痕处撕裂，成半开启状态，避免其完全脱落形成金属异常掉落电池包造成短路，引发火灾，同时安全位的壁厚相对于焊接部减小，有类似加强筋作用，对防爆片焊接变形有抑制作用。
[0018]作为本技术一种可能的实施方式，所述安全位设置于相邻两条加强筋端部连线的中央位置。
[0019]作为本技术一种可能的实施方式，所述安全位的长度小于相邻两条加强筋同侧端部的距离。
[0020]作为本技术一种可能的实施方式，所述焊接部上与爆破部相接处设有连接位，所述连接位的厚度大于或等于加强筋的厚度。连接位起到加强防爆阀强度的作用，对防爆阀的焊接变形有抑制作用，即在电芯内压的作用下，减轻焊接处变形程度，有利于防爆阀开启压力的提高。
[0021]作为本技术一种可能的实施方式，所述加强部为中部拱起状，即加强部的背面为弧形面，增加弧度设计，仿真对比防爆阀背面平整及背面拱起刻痕处在一定载荷下的应力分布：同等气压下，平面无拱起方案防爆阀刻痕处应力大于有拱起方案防爆阀，因此无弧面设计防爆阀爆破刻痕处会易失效，引发电芯安全风险。其中，仿真工况为：约束防爆片四周，在防爆片下方均匀施加向上的气压，模拟电芯内部产气对防爆片的影响。
[0022]特别说明，上述连接位、爆破刻痕、安全位、加强筋的加工工艺是一体冲压完成，可以大大提高起爆压力的稳定性。当电芯内部气压达到起爆点值时，爆破刻痕优先失效，即从爆破刻痕处撕裂，安全位未撕裂，从而避免防爆片完全脱落，形成金属异物，引发电池包安全隐患。
[0023]作为本技术一种可能的实施方式，加强部拱起的高度为0.001mm～3mm，优选为0.3mm～0.7mm。
[0024]作为本技术一种可能的实施方式，防爆阀优选椭圆形基材，焊接部的厚度为1.5mm～6mm，防爆阀长度方向的尺寸为2mm～100mm，防爆阀宽度方向的尺寸为2mm～80mm，
即防爆阀为31*20型号。
[0025]作为本技术一种可能的实施方式，防爆阀长度方向的尺寸为31mm，防爆阀宽度方向的尺寸20mm。
[0026]一种电池，安装有上述的电池防爆阀，其防爆阀开启压力可达0.65～0.95MPa。
[0027]3.有益效果
[0028]与已有技术相比，本技术有益效果体现在：
[0029](1)本技术的防爆阀结构中，其上爆破刻痕和加强筋连通，可以提高电芯防爆阀的开启压力，爆破刻痕和加强筋的均匀分布，保证电芯有较高的设计压力，满足实际使用过程中开启压力要求。例如在在针对31*20型号防爆阀时，电芯防爆阀开启压力可达0.889MPa；
[0030](2)本技术的防爆阀结构中，加强部正面布有加强筋，同时加强部背面向上拱起，优选拱起高度为0.001mm～3mm，相比平整的背面，0.68MP本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池防爆阀，为一体成型片状结构，其上由外至内依次包括相接的焊接部(1)、爆破部(2)和加强部(3)，爆破部(2)上开设有闭合的爆破刻痕(21)，其特征在于：所述加强部(3)上开设若干条加强筋(31)，加强筋(31)两端连通至爆破刻痕(21)，同时加强筋(31)的厚度大于爆破刻痕(21)的厚度。2.根据权利要求1所述的一种电池防爆阀，其特征在于：所述焊接部(1)上与爆破部(2)相接处设有连接位(11)，所述连接位(11)的厚度大于或等于加强筋(31)的厚度。3.根据权利要求2所述的一种电池防爆阀，其特征在于：连接位(11)的宽度为0.1～2.5mm。4.根据权利要求2所述的一种电池防爆阀，其特征在于：加强筋(31)设有2条，并且互相平行。5.根据权利要求2所述的一种电池防爆阀，其特征在于：加强筋(31)至少一端贯穿爆破刻痕(21)且连通至焊接部(1)。6.根据权利要求5所述的一种电池防爆阀，其特征在于：加强筋(31)至少一端贯穿爆破刻痕(21)且延伸至连接位(11)，加强筋(31)在连接位(11)处延伸的长度小于或等于连接位(11)的宽度。7.根据权利要求2所述的一种电池防爆阀，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：闵远远，鞠林润，张宏立，李新峰，辛威威，梁孟甜，杨刚，梁晨晨，
申请(专利权)人：合肥国轩高科动力能源有限公司，
类型：新型
国别省市：